Главная страница
Навигация по странице:

  • Электронные эффекты заместителя.

  • Уменьшение/увеличение кислотных/основных свойств в ряду.

  • Тема 3. Реакции S

  • Гидратация, гидрогалогенирование и правило Марковникова.

  • Два дебильных утверждения, ЕГЭ-стайл.

  • Субстраты и типы реакций, механизмы.

  • Орто, мета и пара-ориентанты.

  • Тема 4. Реакции S

  • Ряды увеличения/уменьшения нуклеофильности

  • Реакции дезаминирования.

  • Реакции спирт + галогеноводород.

  • Реакция элиминирования галогеналкан + спиртовой раствор щелочи.

  • Реакция обмена галогеналкан + водный раствор щелочи.

  • Реакция обмена галогеналкан + какая то хрень с натрием.

  • Алкилирование аминов/аммиака

  • 1. Способы выражения концентрации раствора


    Скачать 1.45 Mb.
    Название1. Способы выражения концентрации раствора
    АнкорMetodichka_po_itogovomu_kontrolyu_1_oe_izdanie.docx
    Дата05.02.2017
    Размер1.45 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаMetodichka_po_itogovomu_kontrolyu_1_oe_izdanie.docx
    ТипДокументы
    #2299
    страница4 из 5
    1   2   3   4   5
    Тема 2. Электронное строение.

    Введение: обязательно нужна таблица электронных эффектов, помещена в голубой методичке в третьей теме. Все заместители до бензола называем электронодонорными и пишем как ЭД, после бензола – электроноакцепторными и называем ЭА. Сам бензол, сука такая, в разных ситуациях может проявлять свойства как ЭД, так и ЭА.

    Типичные вопросы:

    1. Истинность утверждений

    Пример:



    Смиритесь, дорогие любители химии, это безнадежно…

    Как с этим бороться:

    Никак, смиритесь, это не дано большинству студентов РНИМУ. Строить какие-то глобальные зависимости мне лень с моей стороны было бы безответственно без наличия у вас фундаментальной базы и знания теории Брёнстеда-Лоури, однако кратко могу написать некоторые верные утверждения:

    - ЭД заместители понижают кислотность и усиливают основность,

    - ЭА заместители напротив, усиливают кислотность и понижают основность,

    - чем сильнее кислота, тем больше Ка, меньше рКа и меньше рН ее раствора,

    - более сильной кислоте соответствует более слабое сопряженное основание,

    - чем сильнее основание, тем больше Кв, меньше рКв, меньше Квн+, больше рКвн+, больше рН раствора,

    - более сильному основанию соответствует более слабая сопряженная кислота.

    -ЭД заместители повышают стабильность катионов и радикалов, понижают устойчивость анионов за счет делокализации отрицательного заряда.

    -ЭА заместители повышают стабильность анионов, но понижают стабильность катионов и радикалов.

    И не пытайтесь повторить это дома.

    1. Виды гибридизации

    Пример:



    Узнали sp2 и sp3?

    Как с этим бороться:

    Легкий вопрос. Если у углерода все связи одинарные, а он сам какой нибудь СН3, то это sp3-гибридизация, если у углерода есть двойная связь, типа «СН2=СН-…» или бензольное кольцо, то это sp2-гибридизация Еще гибридизированы таким образом катионы, радикалы и анионы. Надо иметь в виду, что если вещество СН3-СН=СН2, то в нем есть и sp2-, и sp3-гибридизации. Но вообще, вы же сдавали ЕГЭ и наверняка разбираетесь в гибридизации? Там это проходят.

    1. Виды сопряжений.

    Пример:



    Таки да, оба вида сопряжений

    Как с этим бороться:

    успокоиться, расслабиться, осознать, что все не так сложно, как вы пытаетесь это себе представить. Итак, сопряжения бывают р–π (читается как «пэ-пи») и
    π–π (читается как «пи-пи», хе-хе). π-π сопряжения могут быть реализованы соседством двух двойных связей, разделенных одной одинарной, схематично х=х-х=х, х-любые атомы, возможно, даже и разные. Например, СН2=СН-СН=СН2 – классика π- π сопряжений, а СН2=СН-СН=О уже не классика, но тоже вариант. Частный случай π- π сопряжения – бензол. р- π сопряжения чуть сложнее, реализуются от соседства двойной связи и атома с неподеленной электронной парой (N, O, S, Cl, Br, I, С- внимание! да это С с минусом!), или атома с неспаренным электроном (С. это с с точкой наверху), или атома с пустой орбиталью (С+ атом С с плюсом). Схематично х=х-у, где х-это атомы углерода, а у-что нибудь из перечисленных атомов. Например СН2=СН-О-СН3. Внимание еще раз! Возможна реализация обоих видов сопряжения, например в анилине (привет, первая тема) – бензол сам по себе π- π сопряженная система, а бензол с атомом N – еще и р- π сопряжение образует.

    1. Электронные эффекты заместителя.

    Пример:



    Классика-классика. +I. Вероятнее всего, очередной fail. По изначальному замыслу вопрос должен допускать несколько вариантов ответа, ведь у каждой (кроме алкила) группы есть оба эффекта (I и M)



    Классика-классика. Починили, наконец-то, теперь можно дать два варианта ответа, что и требуется тут, -I и +M.

    Как с этим бороться:

    Важнейшая тема. Для нее то как раз и нужна таблица заместителей. Итак, электронные эффекты бывают индуктивные (I) и мезомерные (М), и те, и другие бывают «+» и «-». Замес этого вопроса как раз и заключатся в том, чтобы узнать, когда какой знак. С индуктивными все просто, берем и смотри в таблице, у какого заместителя он какой. Нужно вам узнать индуктивный эффект у СН3 – берем и узнаем, что для СН3, как и для остальных алкильных радикалов (вы ведь в курсе, что СН3-алкильный радикал?) индуктивный эффект +I. Казалось бы, все просто? А вот хуй. Не торопитесь с выводами. Мезомерный эффект существует только в сопряженных системах. Вот, например, NH2. По таблице –I и +M. В молекуле СН3-NH2 нет системы сопряжения (см п. 3.), поэтому только –I. А вот в анилине система сопряжения будет, там будет и –I и +M.

    1. Устойчивость частиц.

    Пример:



    Номенклатура. Кто-нибудь знает, что такое трет.бутил-катион?



    Опять fail. Не, ну правда, сколько можно косячить? И снова все дано названиями, а не формулами.

    Как с этим бороться:

    Как ни странно, но утверждения, данные в п. 1, имеют место применяться тут. Кратко – суть: есть катионы (+), радикалы (.), анионы (-). Устойчивость катионов и радикалов повышается ЭД-заместителями и понижается ЭА (смотрим таблицу, вспоминаем, что это). Катион или радикал без ничего – средне устойчив. Один СН3 - так себе, чуть лучше. Два СН3 - лучше. Три СН3 - совсем хорошо. Один СН=СН2 – намного лучше, чем даже три СН3. Один С6Н5 (то есть фенильный радикал, то есть гайка) – вообще заебись наиболее устойчивый радикал или катион. Всякая ЭА-хрень, типа СF3, С(=О), COOH, NO2 – снижает устойчивость катионов и радикалов. Пример правильного ряда: CH2+-COOH<СН3++-CH3+(CH3)2+(CH3)3+-CH=CH2+-C6H5. По анионам – все наоборот. ЭА – повышают устойчивость, ЭД – понижают. Чем больше С=О и СF3 находится рядом с катионом, тем он устойчивее. При этом следует, однако, иметь в виду нюанс: СН3-О- менее устойчив, чем С6Н5-О-. Фенил же более ЭД, чем метил, скажете вы. А такова двойственная природа фенила, отвечу я, где то он ЭД, а где то ЭА.

    Зловещая суть фенила: в отношении катионов и радикалов он ЭД, в отношении анионов ЭА.

    1. Уменьшение/увеличение кислотных/основных свойств в ряду.

    Пример:



    Хоть тут все правильно. Самое слабое основание – аминобензальдегид (гайка и альдегид – два ЭА заместителя, уменьшающие основность амина ниже плинтуса), сильнее – анилин (одна ЭА группа), еще сильнее – метиланилин (ЭА+ЭД заместители для амина) и самый сильный в ряду – метиламин (только ЭД).

    Как с этим бороться:

    То же, что и предыдущий вопрос, но со своей атмосферой. Итак. Кислоты – это ОН (спирт), SH (тиол) или СООН (карбоксильная группа), именно в таком порядке увеличивается их кислотность. Почти независимо от прочих факторов ОН(*- и снова фенил. Oн ЭД для катионов, радикалов, но для кислот-оснований – ЭА) Основаниями являются атомы N в аминогруппах, в отличие от кислот, тут без вариантов, что упрощает задачу. ЭД-повышают основность, ЭА-понижают, (фенил=ЭА для оснований).

    Правильный ряд по силе оснований: O2N-C6H4-NH2 < C6H5-NH2 < NH3 < CH3-NH2 < (CH3)2NH

    Тема 3. Реакции SR, AE, SE.

    Введение. Внимание, товарищи. Чем дальше, тем сложнее. Дальше идут реакции, для работы с ними требуется какое никакое воображение и понимание простейшего принципа, в реакции одни связи обрываются, другие образуются, одни и те же атомы соединяются иначе – и это дает нам новое вещество. Надеюсь, в школе вас чему-нибудь научили, мои юные любители химии. Иначе дальше работать будет вообще нереально. Часть заданий дано в формулах, часть в названиях, но вы как то с горем пополам разобрались в номенклатуре, так что теперь придется применить полученные знания на практике. Не думаете же вы, что я смогу вам подробно объяснить, что такое диэтиловый эфир, или пропен-2-овая кислота, или 1-метилциклогексен-1, когда они вам встретятся? Их много, а я один.

    Типичные вопросы:

    1. Гидратация, гидрогалогенирование и правило Марковникова.

    Пример:



    Обратно к школьно-егэшным радостям…



    К бутену, однако, у остальных молекул – ЭА заместители.

    Как с этим бороться:

    Гидратация – реакция присоединения воды к кратной (двойной) связи. Подробнейшим образом изучается в школе. Вместе с ней изучают и правило Марковникова. Водород при гидратации присоединяется к более гидрированному атому, а ОН (галоген в случае гидрогалогенирования) – к менее гидрированному. Правило Марковникова нарушается в случае, если у двойной связи есть ЭА (вот и вторая тема в ход пошла) заместитель. Например, СН2=СН-СООН (акриловая кислота) гидратируется против правило Марковникова. Это значит, что водород присоединяется к менее гидрированному атому (это будет средний С), а ОН к более гидрированному (то есть левому С). Итак, реакция: СН2=СН-СООН + Н2О → НО-СН2-СН2-СООН. Думать надо супербыстро, и реакции просчитывать в уме. Такие дела.

    1. Два дебильных утверждения, ЕГЭ-стайл.

    Пример:



    Дебильные утверждения весьма дебильны сложны.

    Как с этим бороться:

    Утверждения реально дебильны. Берем голубую методичку, открываем ее на начале 3 (или 4) темы. Там найдете вы кучу определений, и про гидратацию, и про субстрат, и еще 100500 единиц всякой всячины. Подозреваю, что утверждения писались по этому списку.

    1. Субстраты и типы реакций, механизмы.

    Пример:



    Узнали функциональные группы, алкан в пропане, бензол в бензойной кислоте, алкен в пропеновой кислоте?



    Те же яйца, но в профиль. Алкен, конечно же, вступает в говно электрофильное присоединение.

    Как с этим бороться:

    Тут главное помнить, что вы еще до сих пор умеете различать классы органических веществ. Конкретно в этом месте вам надо отличать алканы и алкильные радикалы от алкенов и от ароматических углеводородов, т.е. бензола. Дальше все просто: алкилы вступают в SR радикальное замещение, алкены - AE электрофильное присоединение, бензол - SE электрофильное замещение.

    1. Орто, мета и пара-ориентанты.

    Пример:



    Опять школьная классика.

    Как с этим бороться:

    Вторая тема снова возвращается. ЭД заместители приводят к ускорению/облегчению реакции SE, да еще и являются орто и пара ориентантами. ЭА замесители приводят к замедлению реакции SE, и по совместительству – метаориентанты.

    1. Гидропероксиды.

    Пример: нету, не заскринил

    Как с этим бороться:

    Попалось 1 раз. Поэтому говорю, как есть: есть надо ртом в реакции алкильного радикала с кислородом, инициированной свободным радикалом, образуется гидропероксид.

    Тема 4. Реакции SN. Свойства соединений с σ – связью…

    Унылая, безрадостная тема. Много непонятных, бессмысленных вопросов.

    Типичные вопросы:

    1. Алкилирующий реагент

    Пример:



    Вот она – унылость в полный рост.

    Как с этим бороться:

    Определение, как всегда, есть в методичке. Алкилирующими могут быть или галогеналканы типа СН3-Cl, C2H5-Br или триметилсульфониевая хрень (не пугайтесь, вы почти наверняка знакомы) [(CH3)3S+]Cl- или Br-. Ну, очень изредка, алкилирующим может быть СН3-О-SO2-СН3, но что-то я ее не встречал пока. В биохимии, конечно, свои акилирующие реагенты, но это у вас будет уж точно в следующей серии.

    1. Уходящая группа.

    Пример:



    И кто же ты, уходящая группа? Куда же ты уходишь?

    Как с этим бороться:

    Уходящая группа, как правило, уходит от алкилирующего реагента, хотя и не всегда. В этом случае уходящая группа это галоген Cl, Br или диметилсульфид (CH3)2S для триметилсульфония. В более запущенных случаях уходящая группа может быть Н2О, в еще более запущенных N=N-O, но, надеюсь, до этого не дойдет.

    1. Ряды увеличения/уменьшения нуклеофильности

    Пример:



    Тоже классика, но уже не школьная

    Как с этим бороться:

    Легко. Сила нуклеофилов увеличивается в ряду S

    1. Реакции дезаминирования.

    Пример:



    Опять номенклатура все портит. Кстати, очередной косяк. В реакции (СН3)2СН-СН2-NH2 + HNO2 (СН3)2СН-СН2-ОН + N2 + Н2О, продукт называется 2-метилпропанол-1, а не бутанол. Прикиньте, исходное вещество изобутил = 4 атома С, а продукт метил бутан = 5 атомов С, возможно ли такое?

    Как с этим бороться:

    Для успешной борьбы с этим видом реакций надо осознать, что: амин + азотистая кислота = спирт. Все бы ничего, но иногда вопрос с названием может быть нерешаемым (как в примере).

    1. Реакции спирт + галогеноводород.

    Пример:



    И опять номенклатура.

    Как с этим бороться:

    Аналогично предыдущему пункту, нужно осознать, что: спирт + галогеноводород (HCl, HBr) = галогеноалкан. Хотя опять же, номенклатуру никто не отменял. Вот если СН3-СН(ОН)-СН3 + НСl = СН3-СН(Сl)-СН3 + Н2О в виде реакции выглядит еще более менее приемлемо, хотя бы можно увидеть, что куда делось, то если сказать, что из изопропилового спирта получился 2-хлорпропан – то это уже просто можно мозг вывихнуть. Особенно в этом примере умиляет, что название исходного вещества дано по радикально-функциональной номенклатуре, а продукта – по заместительной (см. пример). Такие дела.

    1. Реакция элиминирования галогеналкан + спиртовой раствор щелочи.

    Пример:



    И опять названия. Зато алкен в ответах единственный.

    Как с этим бороться:

    Шаблон реакции такой: галогеналкан + щелочи спиртовой раствор = алкен + хлорид натрия + вода. Целевой продукт – алкен, его и ищем в вариантах. Если повезет, он там даже один будет.

    1. Реакция обмена галогеналкан + водный раствор щелочи.

    Пример:



    Опять глюки с номенклатурой, нужно понять, что такое 2-бромо, 2-метилбутан. Из него получится 2метил…ол-2, а не 1.

    Как с этим бороться:

    Опять шаблон: галогеналкан + щелочи водный (сравн. С п. 6!) раствор = спирт + натрия хлорид, целевой продукт – спирт, ищем его среди ответов.

    1. Реакция обмена галогеналкан + какая то хрень с натрием.

    Пример:



    Да, получится тиол, но вот какой еще поди догадайся. (Спойлер – пропантиол-2)

    Как с этим бороться:

    На самом деле это то же самое принципиально, что и п. 7, та же самая реакция обмена (замещения), а отличия – косметические, с целью запутать. Вместо NaOH – NaOCH3 (продукт будет простой эфир), NaSH (продукт тиол), NaSCH3 (продукт сульфид). Суть такова же: R-галоген + Na-хрень = R-хрень + Na-галоген, уж простите за размытость формулировки. Ну, например CH3-Cl + Na-SCH3 = CH3-S-CH3 + NaCl.

    1. Дегидратация.

    Пример:



    Как раз пример с правилом Зайцева, довольно сложный. Тут получится бутен-2.

    Как с этим бороться:

    Очередной шаблончик: спирт = алкен + вода. Вот и выбирайте алкен, и будет вам счастье. Бойтесь, если в вариантах два алкена, там уже думать надо, правило Зайцева вспоминать (если вкратце и примитивно – образуется алкен с двойной связью в середине цепи)

    1. Алкилирование аминов/аммиака

    Пример:



    Зловещий вопрос, что-то не то вам досталось. Спойлер – ответ этиламин.

    Как с этим бороться:

    Смиритесь, никак. Всегда происходит присоединение радикала к атому азота, хоть он в амине, хоть в аммиаке. Если азот один и нет каких то других подозрительных штук типа температуры, щелочей NaOH/KOH – то наверняка получится аммоний, если есть два азота и прочие подозрительные штуки, то получится амин, а уж какой – угадать весьма сложно, а в этом то и есть загвоздка. Надо очень хорошо разобраться, сколько каких радикалов тут будет.

    1   2   3   4   5


    написать администратору сайта